Nature.com сайтына кіргеніңіз үшін рақмет. Сіз пайдаланып отырған браузер нұсқасында CSS қолдауы шектеулі. Ең жақсы нәтижелерге қол жеткізу үшін браузеріңіздің жаңа нұсқасын пайдалануды (немесе Internet Explorer бағдарламасында үйлесімділік режимін өшіруді) ұсынамыз. Сонымен қатар, үздіксіз қолдауды қамтамасыз ету үшін біз сайтты стильдеусіз немесе JavaScriptсіз көрсетіп жатырмыз.
Енді, Joule журналында жазған мақаласында Унг Ли және әріптестері құмырсқа қышқылын алу үшін көмірқышқыл газын гидрогенизациялауға арналған пилоттық қондырғының зерттеуі туралы хабарлайды (K. Kim et al., Joule https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01). 003;2024). Бұл зерттеу өндіріс процесінің бірнеше негізгі элементтерін оңтайландыруды көрсетеді. Реактор деңгейінде каталитикалық тиімділік, морфология, суда ерігіштік, термиялық тұрақтылық және кең ауқымды ресурстардың қолжетімділігі сияқты негізгі катализатор қасиеттерін ескеру реактордың жұмысын жақсартуға көмектеседі, сонымен бірге қажетті шикізат мөлшерін төмен деңгейде сақтайды. Мұнда авторлар аралас ковалентті триазин бипиридил-терефталонитрил құрылымында (Ru/bpyTNCTF деп аталады) қолдау көрсетілетін рутений (Ru) катализаторын пайдаланды. Олар CO2 тиімді ұстау және түрлендіру үшін қолайлы амин жұптарын таңдауды оңтайландырды, CO2 ұстау және формат түзу үшін гидрогенизация реакциясын ынталандыру үшін реактивті амин ретінде N-метилпирролидинді (NMPI) және реактивті амин ретінде қызмет ету үшін N-бутил-N-имидазолды (NBIM) таңдады. Аминді бөліп алғаннан кейін, форматты трансаддукт түзу арқылы FA-ны одан әрі өндіру үшін бөліп алуға болады. Сонымен қатар, олар CO2 түрлендіруін барынша арттыру үшін температура, қысым және H2/CO2 қатынасы тұрғысынан реактордың жұмыс жағдайларын жақсартты. Процесті жобалау тұрғысынан олар тамшылатып ағатын қабатты реактордан және үш үздіксіз айдау бағанасынан тұратын құрылғы жасап шығарды. Қалдық бикарбонат бірінші бағанда айдалады; NBIM екінші бағанда трансаддукт қалыптастыру арқылы дайындалады; FA өнімі үшінші бағанда алынады; Реактор мен мұнараға арналған материалды таңдау да мұқият қарастырылды, көптеген компоненттер үшін тот баспайтын болат (SUS316L), ал үшінші мұнара үшін отын жинағының коррозиясына төзімділігіне байланысты реактордың коррозиясын азайту үшін коммерциялық цирконий негізіндегі материал (Zr702) таңдалды, және құны салыстырмалы түрде төмен.
Өндіріс процесін мұқият оңтайландырғаннан кейін – ең қолайлы шикізатты таңдау, тамшылатып ағатын қабатты реакторды және үш үздіксіз айдау бағанын жобалау, коррозияны азайту үшін бағана корпусы мен ішкі қаптамаға арналған материалдарды мұқият таңдау және реактордың жұмыс жағдайларын дәл реттеу – авторлар тәуліктік қуаты 10 кг болатын пилоттық қондырғыда 100 сағаттан астам тұрақты жұмыс істеуге қабілетті отын құрастырмасы салынғанын көрсетеді. Мұқият орындылық және өмірлік циклді талдау арқылы пилоттық қондырғы дәстүрлі отын құрастыру өндірісі процестерімен салыстырғанда шығындарды 37%-ға, ал жаһандық жылыну әлеуетін 42%-ға төмендетті. Сонымен қатар, процестің жалпы тиімділігі 21%-ға жетеді және оның энергия тиімділігі сутегімен жұмыс істейтін отын ұяшығы бар көліктердің тиімділігімен салыстыруға болады.
Цяо, М. Гидрленген көмірқышқыл газынан құмырсқа қышқылын тәжірибелік өндіру. Табиғат химиялық инженериясы 1, 205 (2024). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2